مهندسی برای کودکان |
مهندسی برای کودکان یک حوزه هیجان انگیز است که به طور خاص برای توسعه تفکر مهندسی و مهارتهای علمی در کودکان طراحی شده است. مهندسی برای کودکان با استفاده از فعالیتها و پروژههای جذاب، کودکان را به دنیای تخیل و خلاقیت هدایت میکند و آنها را با مفاهیم پایه مهندسی آشنا میکند. این روش آموزشی نه تنها کودکان را در حل مسئله و پیدا کردن راه حلهای خلاقانه تشویق میکند، بلکه باعث توسعه مهارتهای مهندسی مانند طراحی، ساخت و تجزیه و تحلیل میشود.مهندسی برای کودکان با فراهم کردن محیطی امن و خوشایند، کودکان را تشویق به کنجکاوی و اکتشاف میکند.
آنها با استفاده از مواد مختلف مانند قطعات ساختمانی، الکترونیکی و مکانیکی، میتوانند طرحهای خود را ایجاد و تست کنند. این تجربهها به کودکان اجازه میدهد تا مشکلات را شناسایی کنند، فرضیهها را بیازمایند و راه حلهای خود را بیابند. به این ترتیب، مهندسی برای کودکان نه تنها مهارتهای علمی و فنی را تقویت میکند، بلکه مهارتهای مهمی مانند همکاری، انعطافپذیری و ایجاد اعتماد به نفس را نیز تقویت میکند. در نتیجه، مهندسی برای کودکان به آنها امکان میدهد به عنوان مهندسان کوچک، دنیای پیرامون خود را بازسازی و بهبود بخشند.
اخیراً در مورد اهمیت معرفی موضوعات STEM به بچه ها صحبت های زیادی شده است. تقریباً هر شغلی که امروزه در دسترس است تحت تأثیر پیشرفت های ما در علم و فناوری قرار گرفته است. بنابراین، درک دقیق مفاهیم علم همچنان یک مزیت بزرگ است.
تعداد زیادی کلاس علوم و ریاضیات عالی برای بچهها در دسترس است و اجتناب از فناوری تقریباً غیرممکن است، اما در مورد مهندسی چطور؟ مهندسی برای بچه ها چیست؟ و چه تفاوتی با علم دارد؟
در حالی که علم معمولاً در مورد کشف حقایق است، یک تعریف ساده مهندسی برای بچه ها این است که استفاده از اکتشافات علمی برای حل مشکلات است. به همین دلیل است که بسیار مهم است!
یادگیری مهندسی به بچه ها کمک می کند تا به طور انتقادی در مورد مشکلاتی که پیدا می کنند فکر کنند و راه حل هایی برای آنها بیابند. این به آنها کمک می کند تا یک ذهنیت رشد ایجاد کنند. و در نهایت به آنها کمک می کند تا دنیا را تغییر دهند!
فرآیند طراحی مهندسی برای کودکان
علیرغم این تفاوت قابل توجه، در ظاهر، مهندسی واقعاً تفاوت چندانی با علوم عمومی ندارد. علم در مورد پاسخ دادن به سؤالات است. مهندسی در مورد حل مسائل است. واقعا خیلی شبیه هم هستند! اما برخی تفاوتهای کلیدی در نحوه کار آنها وجود دارد که آنها را متمایز میکند.
برای پیشرفت فرزندتان در فرآیند مهندسی روی عکس زیر کلیک کنید.
در تحقیقات علمی مجموعه ای از مراحل به نام «روش علمی» وجود دارد. این معمولا برای رسیدن از یک سوال به یک پاسخ استفاده می شود. این در اکثر مدارس تدریس میشود و احتمالاً از قبل با بخشهای مختلف آن آشنا هستید. مهندسی نسخه مخصوص به خود به نام فرآیند طراحی مهندسی دارد که مهندسان را از یک مشکل به یک راه حل می برد. در اینجا نحوه عملکرد آن آمده است:
پرسیدن
مرحله سؤال همه چیز در مورد شناسایی مشکلی است که نیاز به راه حل دارد. مهندسان در حال کار بر روی انواع مشکلات هستند. این موارد از یافتن راههای جدید برای دریافت انرژی و مصالح ساختمانی قویتر تا کشف چگونگی استعمار مریخ را شامل میشود.
تصور کن
مرحله Imagine در اصل یک جلسه طوفان فکری است. این در مورد پرتاب ایده ها برای دیدن اینکه آیا چیزی می چسبد است. در اینجا هیچ پاسخ اشتباهی وجود ندارد. همه چیز در مورد خلاقیت است!
طرح
برنامه ریزی جایی است که همه چیز شروع به واقعی شدن می کند. همه چیز در مورد این است که امیدوار کننده ترین ایده ها را از مرحله تصور بگیرید و بفهمید که چگونه می توانید آنها را در زندگی واقعی به کار ببرید.
ايجاد كردن
مرحله ایجاد جایی است که مهندسان برنامه های خود را می گیرند و آنها را واقعی می کنند!
آزمایش کنید
الان قسمت خوبش شروع میشود! مرحله آزمایش تماماً در مورد آزمایش ساختن است تا ببینید آیا کار می کند یا خیر. آیا مشکل موجود را حل می کند؟ آیا مشکلات جدیدی وارد شده است؟
اکثر ایده های جدید در اولین تلاش کار نمی کنند. در واقع، یادگیری نحوه برخورد با شکست جزء اصلی مهندسی خوب است. به هر حال، همانطور که نویسنده ویلیام ویول گفت: “هر شکست یک قدم به سوی موفقیت است!”
بهتر کردن
زمان تکرار فرایند رسیده است! فقط به این دلیل که یک آزمایش موفق است به این معنی نیست که نمی توان آن را بهبود بخشید. مرحله بهبود در مورد بررسی نتایج آزمایش و جستجوی راه هایی برای بهتر، ساده تر یا کارآمدتر کردن راه حل شما است. به ندرت پیش می آید که راه حلی را نتوان به نحوی بهبود بخشید.
مهندسی برای کودکان
انواع مهندسین
بر اساس برخی آمارها، 50 نوع مختلف (یا بیشتر!) از حرفه های مهندسی وجود دارد، اما همه آنها از همین مراحل اولیه برای انجام کار استفاده می کنند. این بسیار چشمگیر است زیرا بسیاری از انواع مهندسی اشتراکات بسیار کمی دارند.
بسیاری از مردم تصور می کنند که مهندسی برای کودکان محدود به مشاغلی هستند که انواع جدیدی از ماشین ها یا اختراعات را ایجاد می کنند، اما در واقع این تنها یک دسته از مهندسان (مکانیک) است. در حقیقت، مهندسان بخش مهمی از تقریباً هر زمینه علمی هستند، و مهندسی را به یکی از متنوعترین و جالبترین انواع شغلها تبدیل میکنند!
در اینجا چند مورد از محبوب ترین مشاغل مهندسی امروزه آورده شده است.
مهندسان مکانیک
مهندسان مکانیک همان چیزی هستند که بسیاری از مردم وقتی به مهندسی فکر می کنند به آن فکر می کنند. اینها افرادی هستند که با استفاده از فیزیک و ماشینهای ساده کار میکنند تا تمام ماشینهای پیچیده شگفتانگیزی را که ما به طور منظم از آنها استفاده میکنیم، از قوطیبازکنها گرفته تا روباتها ایجاد کنند!
مهندسین عمران
مهندسان عمران روی پروژه های ساختمانی کار می کنند که به بهتر شدن زندگی برای همه کمک می کند. همه انواع پروژه های عمومی مانند پل ها، سدها، فاضلاب ها و سیستم های مترو همگی در دسته مهندسی عمران قرار می گیرند.
مهندسین برق
مهندسان برق با انواع سیستم های برق کار می کنند. آنها بخشی از پروژه های عظیمی مانند مزارع بادی هستند و در مسیرهای الکتریکی پیچیده ای که روی ریزتراشه های کوچک یافت می شوند، درگیر هستند. برق چنان بخشی جدایی ناپذیر از جامعه مدرن ما است که امروزه پروژه های بسیار کمی انجام می شود که مهندسی برق را به شکلی شامل نمی شود.
و بیشتر!
شاخه های دیگر مهندسی عبارتند از مهندسی شیمی، مهندسی هسته ای، مهندسی صنایع و غیره. مهندسان بخشی از انواع مختلفی از پروژه ها هستند که فهرست کردن همه آنها عملا غیرممکن است.
نحوه آموزش مهندسی برای کودکان
با چنین میدان وسیعی، تلاش برای کشف چگونگی اضافه کردن فرصتها میتواند کمی دلهرهآور باشد. یادگیری مهندسی با برنامه فرزندان شما مرتبط است، اما ارزشش را دارد! همانطور که دانشآموز مورد علاقه همه، بیل نای، میگوید: «هیچ چیز قویتر از علاقهمند کردن جوانان به علم و مهندسی، برای فردایی بهتر، برای همه نوع بشر، وجود ندارد.»
در اینجا برخی از محصولات، کتابها و فعالیتهای مختلفی وجود دارد که من برای معرفی مهندسی برای بچهها توصیه میکنم.
اسباب بازی های مهندسی
برای اسباببازیهای مهندسی بچهها، من به شدت اسباببازیهایی را توصیه میکنم که میتوانند برای بازی آزاد تخیلی استفاده شوند. این ها اسباب بازی هایی هستند که می توانند بارها و بارها استفاده شوند و هم برای ایجاد مهارت های تفکر انتقادی و هم برای آشنایی بچه ها با مفاهیم اولیه فیزیک بسیار مفید هستند.
مغناطیسی ها، سن: 3+
Magnateles شگفت انگیز هستند! بچههای من سالهاست که در این مرحله با مجموعههای Magnatiles ما بازی میکنند و هنوز هم در اکثر بازیهایشان برجسته هستند. آنها عاشق ساختن ساختمانها و وسایل نقلیه پیچیده برای بازیهایشان هستند، و من بهطور جدی تحت تأثیر انعطافپذیری یک اسباببازی قرار گرفتهام که اساساً فقط برخی از اشکال مغناطیسی است.
دانه های مغز، سن: 5+
وقتی همسرم برای بچههایمان وان بزرگی از پولکهای مغزی خرید، شک داشتم، اما بچههایم بلافاصله سراغ آنها رفتند و ساختارهای بسیار جالبی با آنها ساختند. برخلاف اکثر مجموعههای بلوک، ساختن با دانههای مغزی به آسانی چیدن بلوکها روی هم نیست، بنابراین ساختن چیزها با آنها واقعاً بچههایم را وادار میکند که خارج از چارچوب فکر کنند.
به معنای واقعی کلمه هر مجموعه لگو!، سن: 5+
من در کودکی با لگوها بازی می کردم و آنها بدون شک هنوز هم سلطان اسباب بازی های خلاق هستند. بچههای کوچکتر دوست دارند از لگوها برای بازی خلاقانه استفاده کنند، اما مجموعههای بچههای بزرگتر چند قطعه متحرک بسیار جالب را اضافه میکنند! ما حتی یک مجموعه گرفتیم که اجازه می دهد با بچه هایم گیربکس بسازم!
ست های مدل K’NEX، سن: 8+
مجموعههای مدل K’NEX پیچیدگی مجموعه ساختمان را به سطح بعدی میبرد. من عاشق کار کردن با مجموعههای مختلف ترن هوایی با بچهها و بررسی نحوه عملکرد ماشینهای پیچیدهتر هستم. آنها برای بچه های کوچکتر فوق العاده نیستند، اما اگر پایه و اساس وجود داشته باشد، می توانند واقعاً آموزشی باشند.
کیت های مهندسی کودکان
در حالی که اسباببازیهای بچههای مهندسی عمدتاً بر روی بازی آزاد و خلاقیت متمرکز هستند، کیتهای بچههای مهندسی همه در مورد کشف مفاهیم مهندسی خاص هستند. آنها می توانند بسیار آموزشی باشند و دارای دستورالعمل های ساده ای هستند که به سهولت دسترسی بیشتر به ایده های پیچیده کمک می کند.
کیت ماشینهای ساده تیمز و کاسموس، سن: 8+
کیت های تیمز و کاسموس را دوست دارم! در حالی که من به Simple Machines لینک کردم، آنها چندین کیت مختلف در دسترس دارند که به شما کمک می کند تا انواع مفاهیم مهندسی را با بچه ها کشف کنید. کتابهای آموزشی آنها کار بسیار خوبی در تجزیه مفاهیم انجام میدهند و خود کیتها زیبا هستند. حتما آنها را بررسی کنید.
Snap Circuits: My Home Plus Kit، سن: 8+
برق موضوعی به اندازه کافی پیچیده است، بدون اینکه نیازی به کار بچه ها با سیم های نابسامان و قطعات ماشینی با برچسب ضعیف باشد. Snap Circuits کار شگفت انگیزی را انجام می دهد و تمام آن اتصالات را می گیرد و آنها را به بلوک های قابل چفت شدن تبدیل می کند که می توان از آنها برای ساخت انواع پروژه های الکترونیکی منظم استفاده کرد. جزوههای آموزشی آنها با پروژههای واقعاً ابتدایی شروع میشوند و به آرامی دشواریها را افزایش میدهند و درسها را بهطور قابلتوجهی آسان میکنند.
کیت موتور مدل MindBlown DIY، سن: 8+
من هنوز این شانس را نداشته ام که با بچه هایم یک موتور مدل کامل بسازم، اما این کیت موتور است که من شخصاً در هنگام فرا رسیدن روز به آن توجه دارم. من عاشق این هستم که بدنه آن از پلاستیک شفاف ساخته شده است تا بچه ها بتوانند همه چیز را که داخل آن اتفاق می افتد ببینند، و از آنجایی که این کیت توسط Discovery ساخته شده است، برند معتبری برای آن شناخته شده است.
مهندسی شیمی برای بچه ها
کتاب های مهندسی برای کودکان
سن: 3-6
غلبه بر شکست، بخش مهمی از مهندسی، و به طور کلی زندگی است! Rosie Revere با داستانی عالی و تصاویری زیبا این مفهوم را به شکلی بزرگ معرفی می کند و در عین حال توجه بچه ها را به خود جلب می کند. واقعا همه کتاب های این مجموعه ارزش دیدن دارند. و وقتی بچههایتان کمی بزرگتر شدند، حتماً کتابهای پروژه Questioneer را نیز بررسی کنید!
کتاب پروژه بزرگ Rosie Revere’s Big Project for Bold Engineers (سنین 5 تا 7 سال)
پسری که باد را مهار کرد
کتاب تصویر | نسخه خوانندگان جوان
رده سنی: 4-10 (کتاب تصویر) | 9+ (نسخه خوانندگان جوان)
من نسخه کتاب مصور این داستان را زمانی که بچه هایم کوچکتر بودند از کتابخانه برداشتم و موفق شد! داستان پسر جوانی در مالاوی است که با ساختن یک ژنراتور بادی، بر مشکلات غلبه می کند و برق را به روستای خود می آورد. این الهامبخش است و بچهها را به این فکر میاندازد که اگر فکرشان را بکنند، چه کاری میتوانند انجام دهند!
اگر قصد دارید آن را به عنوان یک خانواده با هم بخوانید، نسخه Young Reader’s Edition نسخه طولانیتری از داستان است که به جزئیات بیشتری میپردازد و برای خانوادههایی با بچههای بزرگتر بهتر است.
ماشینها چگونه کار میکنند: باغوحش شکست! سن: 7-10 سال
DK Books یکی از کتاب های من است، برای کتابهای آموزشی برای بچهها تا حد زیادی به دلیل لذت بردن از یادگیری به ناشران مراجعه کنید، و این کتاب یک نمونه عالی است.چگونه ماشینها کار میکنند: Zoo Break فقط یک کتاب مهندسی برای کودکان نیست، بلکه دارای نمونههای مهندسی تعاملی به شکل چرخ دنده، اهرم، قرقره و غیره است!
سن: 8-12
اگرچه این کتاب از نظر فنی یک کتاب است، اما یک کیت مهندسی مبتنی بر لگو شگفتانگیز است که برای بچههایی که عاشق لگو هستند، عالی است!چندین کیت مختلف فعالیت LEGO STEM توسط این ناشر وجود دارد، و هر کتاب با قطعات تخصصی لگو مورد نیاز برای زنده کردن فعالیتهای موجود است.
خود کتابها کار بسیار خوبی در توضیح آنچه در هر پروژه اتفاق میافتد انجام میدهند، و دیدن کارکرد همه چیز وقتی همه در کنار هم قرار میگیرند بسیار رضایتبخش است.
پروژه ها و فعالیت های مهندسی سرگرم کننده
در حالی که کتاب های مهندسی برای کودکان عالی هستند، بهترین راه برای آموزش مهندسی برای کودکان این است که به آنها اجازه دهید حل مسائل و ساختن مدل ها را در دنیای واقعی تمرین کنند!
اینها برخی از پروژهها و فعالیتهای واقعاً عالی برای بچههای مهندسی هستند که میتوانید با بچههایتان انجام دهید، که من شخصاً هر کدام را بیش از یک بار با بچههای خودم انجام دادهام. هر کدام چالشهای خاص خود را دارند، و ممکن است گاهی اوقات کمی آشفته شوند، اما همه اینها بخشی از سرگرمی است!
برای مهندسان جوانتر، من قطعا دوز سالم نظارت بزرگسالان را پیشنهاد میکنم، بهویژه هنگام برش چیزها.
چتر نجات بسازید، سن پیشنهادی: 4+
چه کسی در کودکی با آن اسباب بازی های کوچک چترباز بازی نکرده است؟ این چالش مهندسی تماماً در مورد ساخت چتر نجات کیسه ای پلاستیکی برای حمل ایمن وزنه کوچک یا اکشن فیگور به زمین است. ساختن یکی که به خوبی کار می کند می تواند برای جوان ترین مهندسان کمی مشکل باشد، اما با کمی آزمون و خطا، باید بتوانید آن را پیش ببرید!
تست pH کلم قرمز، سن پیشنهادی: 4+
این یک مهندسی شیمی سرگرمکننده برای بچهها است که در آن از آب کلم قرمز مایع آزمایش pH درست میکنند. اگر به درستی انجام شود، تستر بسته به سطح pH مایعاتی که در معرض آن قرار می گیرد، رنگ ها را تغییر می دهد. این یک آزمایش بسیار ساده و نگاهی اجمالی به شیمی است!
قایق پارویی باند لاستیکی، سن پیشنهادی: 5+
این قایق با استفاده از کشش نوارهای لاستیکی زخمی شده خود را مانند یک قایق موتوری کوچک در سطح آب به حرکت در می آورد. این یک مفهوم نسبتاً ساده است که می تواند توسط بچه های بزرگتر گسترش یابد، و در نهایت بسیار سرگرم کننده است!
مدار الکتریکی پایه، سن پیشنهادی: 5+
درک برق برای چیزی که به معنای واقعی کلمه در اطراف ما وجود دارد بسیار سخت است، اما اگر فرزندان شما علاقه مند به یادگیری در مورد آن هستند، از اینجا شروع می کنید. هنگامی که مدار اصلی را توضیح دادید، ساختن آن دانش بسیار آسان است. میتوانید سوئیچها را اضافه کنید یا حتی به جای چراغها از یک موتور کوچک باتریدار استفاده کنید تا واقعاً چیزها به حرکت درآیند.
چالش قطره تخم مرغ، سن پیشنهادی: 6+
چالش رها کردن تخممرغ یک چالش مهندسی کلاسیک برای بچهها است که شامل ساخت ظرفی برای تخممرغ میشود که وقتی از جایی بلند بیفتد، آن را ایمن نگه میدارد. در مورد بچههای کوچکتر، پیشنهاد میکنم تخمک را از سطح چشم بیندازید، اما چالشهایی را دیدهام که تخمها از پشت بام یا حتی از درهای هلیکوپتر انداخته شدهاند.
بازوی هیدرولیک رباتیک مقوایی، سن پیشنهادی: 7+
ما این یکی را چندین بار در این مرحله انجام دادهایم، و هر بار از جالب بودن آن شگفتزده میشوم!ساخت بازو نیاز به کمی برش مقوا دارد و چسب فوق العاده ای در آن دخیل است، بنابراین قطعاً برای مهندسان جوانتر پشتیبانی کنید.
اگر نمیخواهید خودتان قطعات را برش دهید، چند کیت بازوی هیدرولیک وجود دارد که میتوانید به صورت آنلاین خریداری کنید که به آموزش همان اصول کمک میکند، اما من شخصاً هیچ کدام را خریداری نکردهام، بنابراین مورد خاصی برای پیشنهاد ندارم.
مهندسی لگو برای بچه ها
کلاس های مهندسی برای کودکان
مهندسی یک رشته عظیم است و در برخی مواقع، راه اندازی بچه ها در کلاس های مهندسی برای کودکان به جای آموزش به تنهایی، بسیار آسان تر می شود. خوشبختانه، مکانهای زیادی وجود دارد که کار شگفتانگیزی در ارائه منابع و کلاسها برای بچههای علاقهمند به حفاری عمیقتر انجام میدهند.
مهندسی برای کودکان، سن پیشنهادی: 4-14
Engineering for Kids دارای برخی از جامع ترین مجموعه های کلاس های مهندسی برای کودکان است که می توانید از جمله کلاس های حضوری و مجازی که طیف گسترده ای از مفاهیم و برنامه های مهندسی را پوشش می دهند، بیابید.
Engineering for Kids برنامه هایی با تمرکز بر همه چیز از مهندسی هوافضا گرفته تا رباتیک ارائه می دهد، بنابراین مطمئناً چیزی وجود دارد که ارزش بررسی را داشته باشد.
کلاس های مهندسی برای کودکان بیرون مدرسه، سن پیشنهادی: 4+
Outschool یک پلت فرم یادگیری مجازی است که کلاسهای مبتنی بر چت ویدیویی را تقریباً در مورد هر موضوعی که ممکن است فکر کنید ارائه میکند. من چندین بار از آنها با بچههایمان استفاده کردهام و بیشتر تحت تأثیر قرار گرفتهام، اما شایان ذکر است که اگرچه کلاسهای فردی ممکن است برجسته باشند، کیفیت کلاس به شدت به شایستگی معلم خاص بستگی دارد.
بچه ها می توانند کلاس چاپ سه بعدی CAD، سن پیشنهادی: 7-17
برنامه های طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) ابزارهایی هستند که مهندسان و معماران دنیای واقعی برای ایجاد مدل های سه بعدی از پروژه های خود استفاده می کنند. بچه ها می توانند CAD به بچه ها آموزش دهند که چگونه از این ابزارها برای ایجاد مدل های قابل چاپ سه بعدی که خودشان طراحی کرده اند استفاده کنند!
چاپ سه بعدی قرار است با گذشت زمان محبوبیت و سودمندی خود را افزایش دهد، بنابراین کسب فرصت برای یادگیری زودهنگام این مهارت ها شگفت انگیز است.
کلاس های کد نویسی ایرانیان سایبر برای کودکان، سن پیشنهادی: 8-18
کدنویسی یک مهارت مهم فزاینده هم در مهندسی و هم در محیط کار به طور کلی است، و ایرانیان سایبر به راحتی یکی از بهترین پلتفرم های یادگیری آنلاین برای آموزش کدنویسی به فرزندان شما است. برخلاف بسیاری از برنامههای کدنویسی تک دورهای، ایرانیان سایبر یک برنامه درسی کامل برنامهنویسی با مدرسان زنده است که بچهها را از مبتدیان کامل تا کدنویسهای توانا میبرد.
آنها 93 درصد میزان موفقیت دانشجویی دارند و حتی یک برنامه کارآموزی برای دانش آموزان بزرگتر خود دارند که دانش آموزان آنها را در دنیای واقعی تجربه می کند! این یک برنامه شگفت انگیز برای بچه ها در تمام سنین و یکی از بهترین برنامه ها برای آموزش کدنویسی برای دانش آموزان دبیرستانی است، صرف نظر از سطح تجربه آنها.